Etudes des propriétés optiques et dynamiques des boîtes quantiques InAsP/InP [001] : application à la réalisation de sources de photons uniques et lasers à cristaux photoniques émettant à 1.5 μm

par Richard Hostein

Thèse de doctorat en Physique, de la particule à la matière condensée

Sous la direction de Izo Abram.

Soutenue en 2009

à Paris 6 .

mots clés

• Spectroscopie
• Source de photons uniques
• Cristal photonique
• Laser

Résumé

Le siècle dernier a vu l'accomplissement de la mécanique quantique, du traitement de l'information et de l'optique intégrée. Aujourd'hui, ces trois domaines se rencontrent pour donner naissance à l'optique intégrée pour les communications quantiques. Un des enjeux aujourd'hui dans ce domaine est le développement de sources de photons uniques et de lasers compacts aux longueurs d'onde des télécommunications. Les émetteurs étudiés dans ce travail de thèse sont des boîtes quantiques InAsP/InP [001] obtenues par Epitaxie en Phase Vapeur aux OrganoMétalliques (EPVOM). Il a été démontré, par l’intermédiaire de mesures spectrales et des mesures de durée de vie, que ces émetteurs présentent les caractéristiques nécessaires en vue des applications visées. Plus particulièrement, la mise en évidence expérimentale d’un dégroupement de photons, à partir d’une boîte unique, valide la possibilité de réaliser une source de photons uniques. En parallèle, des études sur les lasers à cristaux photoniques de faible volume modal et fort facteur de qualité, utilisant les mêmes boîtes quantiques à température ambiante, ont montré des propriétés originales, particulièrement sur la physique au niveau du seuil laser. La différence de comportement au niveau du seuil, par rapport aux lasers conventionnels, s’explique dans nos structures par le fort taux de couplage de l’émission spontanée dans le mode laser

Titre traduit

Optical properties and time-resolved photoluminescence ot InAsP/InP [001] quantum dots : application to the realization of single photon sources and photonic cristal lasers emiytting a telecommunication Wavelength

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